頁巖氣開發(fā)對(duì)我國(guó)的環(huán)境問題及對(duì)策建議

周浩天

浙江省杭州市富陽區(qū)江南中學(xué) 浙江 杭州 311421

一、研究背景和意義

能源危機(jī)正席卷當(dāng)今世界，化石能源的不斷減少是必須面對(duì)的重大課題[1]。盡管有很多新能源，但是他們的缺點(diǎn)也一直存在。太陽光可直接開發(fā)和利用，但是不同的時(shí)間點(diǎn)，它的效率是不同的，有不確定性，而且它發(fā)電的成本高，與其利用率不成比。風(fēng)能面臨的問題也差不多，所以，找到優(yōu)良的新能源便是我們的目標(biāo)。于是，近幾年頁巖氣開始步入大家的眼球，都對(duì)這一新能源抱以期望[2]。

頁巖氣雖然很有前景，但是開發(fā)過程中對(duì)環(huán)境的影響也很多。例如會(huì)造成地下水污染，淡水資源大量消耗，大氣污染等。因而，本文總結(jié)環(huán)境問題，看看別的國(guó)家是怎么解決的，面對(duì)一些我國(guó)特有的問題，如何結(jié)合我國(guó)的特點(diǎn)來想辦法來解決的，提出建議。

二、頁巖氣開發(fā)的環(huán)境問題

（一）誘發(fā)地震：頁巖氣開采過程中有爭(zhēng)議，官方稱頁巖氣的開采對(duì)造成地震的影響是微乎其微的，但又有報(bào)告顯示關(guān)系其實(shí)很大。近幾年，四川頁巖氣開采區(qū)連續(xù)發(fā)生多起地震，引起居民的恐慌。有專家向新京報(bào)記者表示：“頁巖氣開采的壓力，得是極大規(guī)模的才能引起很小的地震。但是，又有研究表明，頁巖氣開采過程中的幾個(gè)環(huán)節(jié)都可以誘發(fā)地震。”

過去十年里，在美國(guó)頁巖氣開采數(shù)據(jù)“節(jié)節(jié)攀升”的同時(shí)，相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用是否導(dǎo)致了多處開采地“地震頻發(fā)”的爭(zhēng)論就一直沒有停過。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布報(bào)告稱，美國(guó)中西部地區(qū)近十年來的地震頻發(fā)現(xiàn)象，“幾乎可以肯定是人為的”，主要原因是當(dāng)?shù)仄髽I(yè)把用水力壓裂法開采油氣時(shí)產(chǎn)生的大量含鹽廢水回注到地球深處沉積層[3]。我認(rèn)為頁巖氣的開采會(huì)引起地震，四川多起地震正是近幾年頁巖氣開發(fā)興起才引發(fā)的。

（二）土壤污染：頁巖氣開發(fā)會(huì)導(dǎo)致土壤侵蝕風(fēng)險(xiǎn)增加，土壤污染問題一直是頁巖氣開發(fā)過程中主要生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)，有相關(guān)人員在美國(guó)兩條河流邊建設(shè)了兩個(gè)頁巖氣鉆井平臺(tái)，2009年監(jiān)測(cè)的泥沙量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于所規(guī)定的指標(biāo)，這很大程度上表明土壤受侵蝕嚴(yán)重[4]。頁巖氣開發(fā)過程中會(huì)產(chǎn)生大氣污染物，其中包括甲烷、一氧化碳、二氧化硫等，主要來源于鉆探引擎裝置。這些大氣污染物通過降雨進(jìn)入土壤，引起污染。

（三）地下水污染：頁巖氣的開采需要大量用水，這會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)下降。隨著如此高的耗水量的上升，很可能對(duì)開采區(qū)的環(huán)境造成超額影響，可能造成水資源枯竭、河塘的蓄水能力下降。在頁巖氣勘探開發(fā)過程中，甲烷氣體會(huì)不斷向下遷移，引起地下水甲烷含量超標(biāo)。鉆井廢水是鉆井泥漿的高倍稀釋物和油類的混合物，這種物質(zhì)一旦進(jìn)入水體，就會(huì)在水的表面形成厚度不一的油膜，從而影響水質(zhì)和水生動(dòng)、植物的生存[5]。

（四）生物影響：頁巖氣開采會(huì)與深地微生物相互影響。微生物的代謝活動(dòng)會(huì)一定程度上影響頁巖氣的開采與回收，一方面產(chǎn)甲烷菌能夠促進(jìn)頁巖氣的開采效率，另一方面產(chǎn)酸細(xì)菌會(huì)產(chǎn)生一系列有害物質(zhì)來阻礙頁巖氣的開采，一并污染環(huán)境。從頁巖氣開采對(duì)微生物的角度來說。一方面頁巖氣開采的壓裂液中含有的有毒物質(zhì)對(duì)微生物有害，另一方面其中的有機(jī)改良劑對(duì)微生物生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，頁巖氣開采過程中會(huì)產(chǎn)生許多化學(xué)物質(zhì)，這些化學(xué)物質(zhì)決定了生物群落的分布。

三、國(guó)外在頁巖氣開采上政策上的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)

（一）美國(guó)經(jīng)驗(yàn)：美國(guó)對(duì)頁巖氣開發(fā)不斷出臺(tái)優(yōu)惠的扶持政策，是頁巖氣開發(fā)得以迅速發(fā)展的重要因素。美國(guó)政府實(shí)施了一系列鼓勵(lì)替代能源發(fā)展的稅收激勵(lì)或補(bǔ)貼政策[6]。土地的地表權(quán)和礦業(yè)權(quán)分開有利于開發(fā)商獲取頁巖氣上游資源，極大程度的避免了兩權(quán)的沖突。從20世紀(jì)80年代開始，美國(guó)先后投入60多億美元進(jìn)行包括頁巖氣在內(nèi)的非常規(guī)油氣開發(fā)，正是由于強(qiáng)大的科研支持，美國(guó)頁巖氣產(chǎn)業(yè)才具備了快速發(fā)展的技術(shù)條件。美國(guó)國(guó)會(huì)通過了《安全飲用水法》，《清潔空氣法》，《職業(yè)安全與健康法》等法律來控制污染物排放，保護(hù)環(huán)境[7]

（二）加拿大經(jīng)驗(yàn)：加拿大政府要求在加拿大進(jìn)行頁巖氣開發(fā)的石油公司必須向政府提供全面的開發(fā)信息，這可以減少頁巖氣開發(fā)對(duì)環(huán)境污染。對(duì)于頁巖氣開發(fā)的高風(fēng)險(xiǎn)投入的礦產(chǎn)行業(yè)，加拿大財(cái)政部給予稅收補(bǔ)貼鼓勵(lì)，投資當(dāng)年減免稅率為100%；在生產(chǎn)期間政府對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)、低收益的項(xiàng)目最高減免額度為項(xiàng)目當(dāng)年繳納稅額的30%。政府除設(shè)立專項(xiàng)基金外，還召集一些研究機(jī)構(gòu)和私人石油公司聯(lián)合成立產(chǎn)業(yè)內(nèi)技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，專門針對(duì)頁巖氣進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。加拿大石油生產(chǎn)商協(xié)會(huì)受政府委托于2011年發(fā)布了《巖氣開發(fā)水力壓裂技術(shù)指導(dǎo)條例》[8]，明確要求加強(qiáng)水資源管理，加強(qiáng)水和液體使用信息的披露。

（三）澳大利亞經(jīng)驗(yàn)：澳大利亞的政策合規(guī)成本很高，每確定一個(gè)勘探地點(diǎn)都要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，這是因?yàn)楦髦莺吐?lián)邦的要求都很高。所以說澳大利亞具有穩(wěn)定的政府政策、良好的監(jiān)管框架和高水平的透明度。

四、對(duì)策和建議

（一）政府要加強(qiáng)政策支持力度。國(guó)外對(duì)頁巖氣開發(fā)的政策支持力度以及監(jiān)管力度都很大，我們國(guó)內(nèi)也應(yīng)該像他們學(xué)習(xí)，形成符合自己特色的產(chǎn)業(yè)政策。我們要努力放開市場(chǎng)準(zhǔn)入權(quán)限，加大技術(shù)開發(fā)力度，則頁巖氣開發(fā)的速度、技術(shù)的提高就會(huì)明顯進(jìn)步。

（二）要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)開發(fā)的支持。我國(guó)現(xiàn)水平的頁巖氣開采技術(shù)還不能達(dá)到大面積大開采的技術(shù)。美國(guó)依靠技術(shù)的研發(fā)和突破不斷實(shí)現(xiàn)了頁巖氣開采的商業(yè)化，并開始向外輸出技術(shù)。之前中國(guó)在煤層氣開采因?yàn)榧夹g(shù)限制，開發(fā)不順，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國(guó)。這次我國(guó)必須要在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)注入中國(guó)的元素，使之成為自己的技術(shù)[9]。

（三）我們要加大環(huán)境監(jiān)管的力度，這是可持續(xù)發(fā)展的不可或缺的要素。我們要像國(guó)外一樣制定有關(guān)綠色開采，環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)，避免重大環(huán)境損害事件的發(fā)生。

（四）維護(hù)礦權(quán)秩序是快速推進(jìn)中國(guó)頁巖氣勘探開發(fā)產(chǎn)業(yè)化的前提條件。盡量創(chuàng)造條件，充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮國(guó)有大型石油公司探勘開發(fā)頁巖氣的積極性和引領(lǐng)作用[10]。

總結(jié)

面對(duì)能源危機(jī)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展需要更多的清潔低碳能源，近二十年，頁巖氣成為了中國(guó)的又一新能源。面對(duì)如何解決開采過程中的環(huán)境問題，本文利用文獻(xiàn)調(diào)查法將國(guó)內(nèi)與國(guó)外在開采頁巖氣過程中遇到的問題進(jìn)行了整理，主要有誘發(fā)地震、侵蝕土壤、生物影響和水資源污染四種。結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)地震的影響還不能完全確定，生物的影響也有好有壞，但是對(duì)于水資源和土壤的影響就很嚴(yán)重了。通過參考文獻(xiàn)的方式，為國(guó)家提供解決這些環(huán)境問題方法。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，針對(duì)這些問題的根本方法是通過國(guó)家政府的政策來治理。在中國(guó)之前就開采頁巖氣的發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于他們本國(guó)的頁巖氣開發(fā)保護(hù)措施和懲罰措施非常的全面，相比較我國(guó)顯得豐富全面，所以我國(guó)應(yīng)該效仿外國(guó)，頒布更多的幫助頁巖氣開發(fā)的政策。